Histologic and Tomographic Findings of Bone Block Allografts in a 4 Years Follow-up: A Case Series

Abstract The aim of this paper is to report histologic and tomographic findings of fresh frozen bone block allografts bearing dental implants in functional occlusion in a long-term follow-up. Four patients with implants functionally loaded for 4 years on augmented ridges requiring additional mucogingival surgery or implant placement were included in this case series. Cone-beam tomography scans were compared volumetrically between the baseline (first implant placement) and current images. Biopsies of the grafts were retrieved and sent to histological analysis. Volumetric reduction of the grafts varied from 2.1 to 7.7%. Histological evaluation demonstrated well-incorporated grafts with different degrees of remodeling. While data presented in this report are from a small sample size and do not allow definitive conclusions, the biopsies of the grafted sites were very similar to the host's native bone. Remodeling of the cortical portion of the allografts seems to take longer than the cancellous portion. The presence of unincorporated graft remains did not impair the implant success or the health of the surrounding tissues. This is the first time histologic and tomographic long term data of bone allograft have been made available in dentistry.

Resumo O objetivo deste artigo é relatar achados histológicos e tomográficos de aloenxertos ósseos em bloco com implantes dentários em oclusão funcional em um acompanhamento de longo prazo. Quatro pacientes com implantes funcionalmente carregados por 4 anos em rebordos alveolares enxertados, que necessitaram de cirurgia mucogengival ou instalação de implantes adicionais foram incluídos nesta série de casos. Imagens de tomografia cone-beam foram comparados volumetricamente entre o momento inicial (instalação do implante original) e imagens atuais. Biópsias dos enxertos foram coletadas e enviadas para análise histológica. A redução volumétrica dos enxertos variou entre 2,1-7,7%. A avaliação histológica demonstrou enxertos bem incorporados com diferentes graus de remodelação. Embora os dados apresentados neste relato sejam de uma amostra pequena e não permitam conclusões definitivas, as biópsias dos sítios enxertados apresentaram características muito similares ao osso nativo. A remodelação da porção cortical dos aloenxertos parece levar mais tempo do que a porção esponjosa. A presença de remanescentes do enxerto não incorporado não demonstrou impacto no sucesso dos implantes ou na saúde dos tecidos circunjacentes. Este é o primeiro relato com dados histológicos e tomográficos em longo prazo de enxertos ósseos alógenos disponível na odontologia.

Uso do enxerto ósseo alógeno de banco de tecidos para reconstrução extensa da maxila e reabilitação com prótese fixa aparafusada: controle clínico e radiográfico após oito anos / The use of tissue-bank allogeneic bone grafts for large maxillary reconstruction and rehabilitation with a complete fixed prosthesis: an 8-year clinical and radiographic follow-up

Este caso clínico relata uma reconstrução extensa na maxila de um paciente de 45 anos de idade, portador de prótese total superior e dentição natural inferior, feita com enxertos alógenos previamente à colocação de uma prótese total fixa parafusada. Inicialmente, peças corticoesponjosas de fíbula (4 mm x 15 mm), obtidas no mesmo bancos de ossos, foram colocadas na região anterior do rebordo. As membranas dos seios maxilares foram levantadas para colocação de osso particulado. Seis meses depois, implantes entre 13 mm e 15 mm de comprimento foram usados, sendo de largo diâmetro (5 mm) nas regiões posteriores. Após mais seis meses, a prótese definitiva foi colocada. O controle clínico e radiográfico de oito anos mostrou a estabilidade dos tecidos e ausência de complicações mecânicas na reabilitação.

This clinical case reports a large maxillary reconstruction for a 45 years-old patient wearing a complete denture against a mandibular natural dentition, performed with allograft material before an implant-supported fixed prosthesis. First, cortico-medullary pieces (4 mm x 15 mm) from a bone tissue bank were adapted to the anterior edentulous ridge. Also, both sinus membranes were lifted to accomodate particulate bone chips. Six months later, dental implants having 13-15 mm in length were installed, being the most posterior of wider diameter (5 mm). After additional six months, the defnitive prosthesis was delivered. The 8-year clinical and radiographic controls demonstrated tissue stability and the lack of mechanical complications for the oral rehabilitation.

Enxertos ósseos homológos em humanos: avaliação imunológica, tomográfica, histológica e histomorfométrica de sua incorporação e capacidade de osseointegrar implantes / Fresh-frozen allogeneic bone grafts in humans: immunological, tomographic, histological and histomorphometrical evaluation of its remodeling and capacity of implants osseointegration

O objetivo deste estudo foi avaliar, em humanos, a incorporação do enxerto ósseo homólogo e sua capacidade de osseointegrar implantes de titânio, por meio de análise tomográfica, histológica e histomorfométrica, além de fazer uma avaliação imunológica sistêmica, buscando fatores que indiquem a ocorrência de resposta imune contra esses enxertos, seguindo sua implantação. Para tal foram avaliados 35 pacientes, sendo que 15 foram submetidos a enxertos ósseos autólogos e 20 a enxertos ósseos homólogos, que passaram por avaliação tomográfica (antes, imediatamente após e seis meses depois da realização desses enxertos), por exames imunológicos (hemograma associado às dosagens séricas de TNF-α, IFN- γ, IL-1 ß, IL-10) anteriormente, e 15, 30 90 e 180 dias após a realização dos enxertos e nos quais foram feitas biópsias, tanto do tecido ósseo (no momento da reabertura dos enxertos para instalação dos implantes) quanto do tecido ósseo com um mini-implante instalado (biopsiado no momento da reabertura da região para instalação de cicatrizadores). Os resultados demonstraram remodelação mais lenta do biomaterial homólogo, em comparação ao autólogo, associada a um maior índice de reabsorção nos seis primeiros meses pós-enxertia, sem alterações hematológicas ou sorológicas relevantes. Os parâmetros associados à osseointegração dos mini-implantes (contato osso implante e área óssea entre as roscas) também foram semelhantes entre os dois grupos tratados. Conclui-se que, dentro das condições experimentais deste estudo, o enxerto ósseo homólogo mostrou-se inferior ao enxerto ósseo autólogo, com processo de incorporação mais lenta, também relacionado a uma maior reabsorção óssea radiográfica, aos seis meses pós-enxertia, e sem alterações hematológicas ou sorológicas significativas. A avaliação, em curto prazo, dos parâmetros relacionados à osseointegração também demonstrou similaridade entre os grupos estudados

The purpose of this study was to evaluate, in humans, fresh-frozen allogeneic bone grafts incorporation and its capacity of implants osseointegration, using tomographic, histological and histomorphometric evaluation, also looking for signs of systemic immune reaction toward these grafts. For this, we evaluated 35 patients, 15 treated with autologous bone grafts and 20 with fresh-frozen allogeneic bone grafts, who underwent CBCT evaluation (before, immediately after and six months after the completion of these grafts), immunological tests (blood count associated with serum TNF-α, IFN- γ, IL-1 ß, IL-10), before and 15, 30 90 and 180 days after the graft, and in whom biopsies were taken from both the bone (at the time of reopening grafts for installation of the implants) and the bone tissue with a mini-implant installed (biopsied at the time of reopening the area for installation of healing abutments). Results showed a slower remodeling rate for fresh-frozen allogeneic bone grafts, compared to the autologous material, associated with a higher resorption rate in the first six months post-grafting, with no significant hematological or serum alteration. The parameters associated with mini-implants osseointegration (bone-to-implant contact and bone area between the threads) were also similar between the two studied groups. We conclude that, under the experimental conditions of this study, the fresh-frozen allogeneic bone grafts proved to be inferior to autologous bone graft, with a lower incorporation process, and an increased resorption six months post-grafting, with no significant alterations in blood cell populations or sera. The short term assessment of the parameters related to osseointegration also showed similarity between the groups